從高壓系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、ADAS梳理800V車型技術(shù)

大家好，小科來為大家解答以上問題。從高壓系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、ADAS梳理800V車型技術(shù)這個很多人還不知道，現(xiàn)在讓我們一起來看看吧！

1、在主機(jī)廠的新車型發(fā)布會上，經(jīng)?？梢月牭健靶萝囆突谧钚碌腦XX純電動平臺，具備XXX優(yōu)勢……”的宣傳。

2、通常一個品牌為了通用，只會搭建一個純電動平臺，然后衍生出不同的車型。

3、但是奧迪不一樣。目前全電動平臺有四個，分別是高性能跑車J1平臺，也就是保時捷的Taycan平臺；MLBevo石油換電力平臺；與大眾共享的MEB平臺，即ID系列的換殼，比如奧迪的純電動Q4就是大眾ID.4的換殼；最后，先進(jìn)的個人防護(hù)設(shè)備平臺是與保時捷共同開發(fā)的。第一款是Q6，然后是A6 Avant e-tron。

4、圖1奧迪的4款純電動平臺

5、E-tron GT基于J1平臺打造，是首款搭載800V高壓系統(tǒng)的車型，充電5分鐘續(xù)航100km。

6、下面主要從高壓系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、ADAS等方面來說。

7、1.高壓系統(tǒng)

8、所謂高壓系統(tǒng)就是電壓在250V V以上的設(shè)備。

9、對于e-tron GT，其高壓系統(tǒng)如圖2所示，包括高壓電池、高壓升壓器、充電器等。

10、圖2高壓系統(tǒng)概述

11、圖3高壓電池概述

12、在高壓系統(tǒng)中，動力電池肯定是大頭，它的爆炸圖如圖3所示，這是符合邏輯的。先來揭開它的技術(shù)細(xì)節(jié)和動力電池的基本參數(shù)：

13、1.模塊數(shù)量為33；

14、2.電芯為162s2p

15、3.最大充電功率270kW；

16、4.電池組重量約650kg；

17、5.額定電壓726V；

18、模塊的連接模式如圖4所示。由于e-tron GT電池分為兩層，左側(cè)為底部電池連接，右側(cè)18、19、20為上部電池連接。

19、圖5電池模塊的連接方式

20、每個電池模塊中集成了一個模塊控制單元，其作用是測量六個電芯的電壓和溫度，最大被動平衡100mA，也就是說能量是以電阻加熱的形式消耗的。

21、被動啟動條件是電池管理系統(tǒng)監(jiān)測到電芯電壓偏差達(dá)到20%，電池組電池容量超過30%。

22、控制器安裝在模塊靠近縱梁的橫向位置，如圖6所示。

23、圖6模塊之間的連接和控制器的安裝位置

24、每個模塊由12個電池組成，6個串聯(lián)，2個并聯(lián)。每個電池的額定電壓為3.65伏，容量為66Ah。模塊外部電壓為21.9V，如圖7所示。

25、圖7模塊內(nèi)部

26、高壓升壓器

27、高壓升壓器是車輛內(nèi)部電壓的轉(zhuǎn)換模塊，也是能量分配模塊，如圖8所示。

28、圖8高壓升壓器

29、它有三個電壓轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)：

30、1.將400V轉(zhuǎn)換為800V的環(huán)節(jié)主要是在外接充電樁為400V，需要轉(zhuǎn)換為800V作為動力電池的輸入電壓時使用。

圖9400V升800V示意圖

2.將800V轉(zhuǎn)為400V的鏈路，因為除了動力電池之外，其他高壓部件均為400V，包括空調(diào)壓縮機(jī)、電驅(qū)動力總成等。

3.將800V轉(zhuǎn)為12V，給低壓蓄電池充電以及電壓用電器供電，這不僅是在車輛使用過程中起作用，當(dāng)車輛停在停車場很長時間時，通常會出現(xiàn)電壓蓄電池虧電，給車主帶來麻煩，e-tron GT上做了個人性化的處理，當(dāng)系統(tǒng)檢測到蓄電池電壓過低時，并且動力電池電壓大于10%，高壓booster會自動啟動給低壓蓄電池充電，并且蓄電池饋電尷尬的場景。

總體來說，整個高壓系統(tǒng)的技術(shù)比較中規(guī)中矩，在800V高壓部件中，也僅有充電鏈路是支持的，其他高壓部件還是沿用400V，不像現(xiàn)代的IONIQ 5的高壓系統(tǒng)(如圖10所示)，基本是一步到位，全部800V。

這一點可能也可以看出，德國造車比較穩(wěn)健、保守，新技術(shù)是一步一步上的，但是在當(dāng)前車型也是快速迭代的背景下，這種節(jié)湊可能已經(jīng)不適應(yīng)了，這一點從大眾的ID系列也可以看的出，一打開車門，看到座艙，總感覺回到了諾基亞時代。

圖10現(xiàn)代的IONIQ 5的高壓系統(tǒng)

02.低壓12V蓄電池

e-torn GT除了是奧迪第一款使用800V充電系統(tǒng)之外，也是第一款低壓蓄電池采用鋰電池(磷酸鐵鋰電池)的車型，與傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池相比，其具有：

1.重量減少，與同等容量的鉛酸蓄電池相比，重量減少約50%；

2.使用壽命延長2.5倍，循環(huán)穩(wěn)定性高7倍；

3.顯著提高電壓穩(wěn)定性；

4.體積相比鉛酸電池減少約20%；

蓄電池內(nèi)部共集成8個電芯，以4串2的方式連接，每個電芯的額定電壓為3.3V， 那蓄電池的額定電壓為13.2V。

46、電池的控制單元被安裝在電池外殼頂部，并且控制線路與供電線路是分開的，而特斯拉的則是將控制板集成到內(nèi)部，并且控制線路與供電線路集成到一個接插件中，相比而言，特斯拉的集成度更高。

圖11特斯拉的12V蓄電池

圖13e-torn GT的12V蓄電池

12V蓄電池在不同電壓水平時的運行策略：

1.當(dāng)電壓大于15.5V，并且持續(xù)120s，電池將不允許充電，直到電壓降到15.5V以下；

2.當(dāng)電壓小于10V，不在對外供電，當(dāng)充電鏈路打開后，才會重新進(jìn)行低壓供電；

3.當(dāng)電池電壓小于8V，認(rèn)為電池已經(jīng)損壞，需要更換；

12V蓄電池的充電鏈路是：動力電池的800V經(jīng)高壓booster，轉(zhuǎn)換為12V，為12V蓄電池充電，如14所示。

圖1412V蓄電池的充電鏈路

除此之外，上文也提到了，在車輛靜置時，當(dāng)?shù)蛪盒铍姵氐娜萘康陀谝欢ㄖ禃r，動力電池會自動激活為12V蓄電池充電的策略。

其具體的邏輯是當(dāng)12V蓄電池的容量小于8Ah，并且動力電池的SOC大于10%，充電鏈路被激活，當(dāng)12V蓄電池的電量達(dá)到20Ah，或者充了30分鐘，充電鏈路會斷開。

60、在長時間靜置的過程中，這個鏈路最多被激活8次。

03.網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是一個車輛的電氣骨架，用于車載控制器控制流的交互。

63、e-torn GT的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)主要由幾個局域網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，包括舒適CAN網(wǎng)絡(luò)、舒適CAN2網(wǎng)絡(luò)、擴(kuò)展CAN網(wǎng)絡(luò)等。

舒適CAN網(wǎng)絡(luò)

該網(wǎng)絡(luò)主要是用于車門、后備箱、防盜、座椅等的控制，局域網(wǎng)的架構(gòu)如圖14所示，該網(wǎng)絡(luò)以500kbp的CAN總線為主。

其中J136是座椅控制單元，與轉(zhuǎn)向柱聯(lián)動；J223是電動擾流板控制單元；J386是車門控制單元；J926是后座車門控制單元；J387是前排乘客車門控制單元；J393是舒適控制單元；G578是防盜傳感器；H12是警報器喇叭；J938是后尾箱電機(jī)控制單元；J521是前排乘客控制單元，J533是數(shù)據(jù)總線診斷單元，J453是方向盤控制單元。

67、J605是后尾箱控制單元。

圖15 舒適CAN網(wǎng)絡(luò)

舒適CAN2網(wǎng)絡(luò)

舒適CAN2 網(wǎng)絡(luò)主要是車輛附件的控制，包括后視鏡、大燈、雨刮、座椅通風(fēng)等，以LIN總線為主，如圖16所示。

其中J519為板載供電控制單元；EX5為后視鏡；G397為雨水和燈光傳感器；J866為電動可調(diào)轉(zhuǎn)向柱的控制單元；MX1/MX2分別為前左右大燈；J979為制熱和空調(diào)控制器等。

圖16舒適CAN2網(wǎng)絡(luò)

擴(kuò)展CAN網(wǎng)絡(luò)

擴(kuò)展CAN網(wǎng)絡(luò)主要連接胎壓檢測控制J502、變道輔助控制單元J769/770、倒車攝像系統(tǒng)控制單元J772、夜視系統(tǒng)的控制單元J853、引擎聲浪模擬控制單元J1167/J1177。

圖17擴(kuò)展CAN網(wǎng)絡(luò)

Flexray網(wǎng)絡(luò)

Flexray網(wǎng)絡(luò)主要用于底盤線控，主要還是因為Flexray總線的安全性以及可靠性，而在國內(nèi)，目前底盤線控主要還是基于CAN來做的。

81、話不多說，直接上拓?fù)鋱D，如圖18所示。

其中J104是車身穩(wěn)定裝置，是ADAS線控制動的一部分。

83、J234是氣囊控制單元，J500是EPS電動助力轉(zhuǎn)向。

84、J527是轉(zhuǎn)向柱控制單元，J539是博世的iBooster。

85、J1121是ADAS控制單元，1-12是超聲波傳感器。

86、J1019是后輪轉(zhuǎn)向控制。

87、J1234是前軸電驅(qū)動，J1235是后軸電驅(qū)動。

88、J428為自適應(yīng)巡航ECU，與主雷達(dá)相連，J1088為前左雷達(dá)，J1089為前右雷達(dá)。

89、J769為變道輔助單元，J770為左后雷達(dá)。

圖18 Flexray網(wǎng)絡(luò)

診斷CAN/以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)

該網(wǎng)絡(luò)主要連接OBD口，用于通過診斷讀取內(nèi)部數(shù)據(jù)，包括故障碼、配置參數(shù)等，另外也可以刷新內(nèi)部控制器的軟件，由于有些控制器軟件很大，所以現(xiàn)在大部分車都引入了基于以太網(wǎng)的診斷鏈路。

該網(wǎng)絡(luò)中J533為網(wǎng)關(guān)，J794為Infotainment單元，J949為E-call。

95、下圖中J898為AR HUD。

圖19 診斷CAN/ETH網(wǎng)絡(luò)

總體來說，整個網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)并沒有什么新穎的地方，也沒有去繼承大哥ID系列的域控架構(gòu)，中規(guī)中矩。

04.ADAS系統(tǒng)

從功能性來看，e-torn上的ADAS系統(tǒng)為普通的L2級駕駛輔助系統(tǒng)，與2017版的A6/A7/A8/Q7/Q8上的完全一致，包括自適應(yīng)巡航、泊車輔助、城市輔助等功能，也沒啥可梳理的，直接上一張整體的架構(gòu)圖供大家參考吧，如圖20所示。

其中G203-G206、G252-G255、G568-G717是12個超聲波傳感器；J1121連接為ADAS控制單元，R243-R246是360全景4個攝像頭，J685為中控顯示屏，J104為ESC，J794為Infotainment單元。

圖20 ADAS系統(tǒng)架構(gòu)圖

05.總結(jié)

總體而言，在當(dāng)前新技術(shù)層出不窮的背景下，從技術(shù)層面來說，像e-tron這種性能車，技術(shù)都中規(guī)中矩，并沒有亮眼的地方，不像國產(chǎn)品牌，在新技術(shù)的應(yīng)用上都很激進(jìn)。

106、雖然是老品牌，在新時代，不能吃老本了。

審核編輯 ：李倩

本文到此結(jié)束，希望對大家有所幫助。